Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр

При движении жидкости через сечение любой формы, отличной от круглой, в качестве расчетного линейного размера принимают гидравлический радиус или эквивалентный диаметр

Под гидравлическим радиусом (м) понимают отношение площади затопленного сечения трубопровода или канала, через которое протекает жидкость, т. е. живого сечения потока, к смоченному периметру.

4-2

где S – площадь сечения потока жидкости, м²;

П – смоченный периметр, м.

Для круглой трубы с внутренним диаметром d и, соответственно, площадью свободного сечения при сплошном заполнении его жидкостью, периметром , гидравлический радиус

Диаметр, выраженный через гидравлический радиус, представляет собой эквивалентный диаметр:

4-3

Следовательно, согласно уравнению (4-2)

4-3а

Эквивалентный диаметр равен диаметру гипотетического трубопровода круглого сечения, для которого отношение площади S к смоченному периметру П то же, что и для данного трубопровода некруглого сечения.

Примеры для каналов прямоугольного и кольцевого сечений.

Для канала прямоугольного сечения со сторонами а и b, полностью заполненного жидкостью, гидравлический радиус:

а эквивалентный диаметр

Для канала кольцевого поперечного сечения, в котором жидкость ограничена внутренней и наружной окружностями с диаметрами d _B и d _H соответственно, эквивалентный диаметр